JP2018137706A - Communication system and internet of things (iot) system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システムに関し、特に、電力消耗を減少できる通信システム及びモノのインターネットに関する。 The present invention relates to a communication system, and more particularly to a communication system capable of reducing power consumption and the Internet of Things.
無線ネットワークは広範に配置されて、例えば、映像、音声、放送及びメッセージなどの各種の通信サービスを提供する。これらの無線ネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共用することにより複数のユーザーの通信をサポートできる。これらのネットワークは、例えば、無線ＬＡＮ（WLAN）と、無線ＭＡＮ（WMAN）と、無線WＡＮ（WWAN）と、無線PＡＮ（WPAN）と、を含む。 Wireless networks are widely deployed and provide various communication services such as video, audio, broadcast, and messages. These wireless networks can support communication of multiple users by sharing available network resources. These networks include, for example, a wireless LAN (WLAN), a wireless MAN (WMAN), a wireless WAN (WWAN), and a wireless pan (WPAN).
無線ネットワークは、任意の数のアクセスポイント（AP）と、任意の数のプラットフォーム（Station）と、を含む。アクセスポイントは、プラットフォームと通信するコーディネータとなることができる。プラットフォームはプラットフォームのデータ要件に基いて能動的にアクセスポイントと通信を行うことができ、アイドル状態とするか、又は任意の所定時刻においてオフにできる。 A wireless network includes any number of access points (APs) and any number of platforms (Stations). The access point can be a coordinator that communicates with the platform. The platform can actively communicate with the access point based on the platform data requirements and can be idle or turned off at any given time.
多くの従来の携帯式プラットフォーム、例えば、無線携帯式装置は電池により電力が供給されるため、省エネは主な問題となる。そのため、本分野では、無線ネットワークにおけるプラットフォームの電力消耗を減少する技術が必要である。 Many conventional portable platforms, such as wireless portable devices, are powered by batteries, so energy saving is a major problem. Therefore, there is a need in the art for techniques that reduce platform power consumption in wireless networks.
本発明の複数の例示的な実施例は、電力消耗を減少できる通信システムと、モノのインターネットと、を提供する。 Several exemplary embodiments of the present invention provide a communication system capable of reducing power consumption and the Internet of Things.
本発明の例示的な実施例によれば、通信システムを提供し、それはアクセスポイントを含む無線ネットワークシステムに適用する。該通信システムは、接続モジュールと、中央処理装置と、電源管理ユニットと、タイマーと、を含む。接続モジュールは、通信システムに接続機能を提供し、且つ通信システムがスリープモードであるときオフになる。中央処理装置は、通信システムを制御し、且つ通信システムがスリープモードであるときオフになる。電源管理ユニットは、中央処理装置と、接続モジュールと、に電源を供給することに用いられ、且つ通信システムがスリープモードであるときオフになる。タイマーは、所定の時間周期に基いて周期的に電源管理ユニットをオンにし、且つ所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。ここで、電源管理ユニットが接続モジュールと、中央処理装置と、に電源を供給した場合、通信システムは通常モードで作動し、且つ電源管理ユニットが接続モジュールと、中央処理装置と、への電源の供給を停止した場合、通信システムはスリープモードになる。 According to an exemplary embodiment of the present invention, a communication system is provided, which applies to a wireless network system including an access point. The communication system includes a connection module, a central processing unit, a power management unit, and a timer. The connection module provides a connection function for the communication system and is turned off when the communication system is in the sleep mode. The central processing unit controls the communication system and is turned off when the communication system is in sleep mode. The power management unit is used to supply power to the central processing unit and the connection module, and is turned off when the communication system is in the sleep mode. The timer periodically turns on the power management unit based on a predetermined time period, and the predetermined time period is longer than the interval between two delivery traffic indication messages from the access point. Here, when the power management unit supplies power to the connection module and the central processing unit, the communication system operates in the normal mode, and the power management unit supplies power to the connection module and the central processing unit. When the supply is stopped, the communication system enters a sleep mode.
本発明の他の例示的な実施例によれば、モノのインターネットを提供し、それはアクセスポイントを含む無線ネットワークシステムに適用する。前記モノのインターネットは、無線モジュールと、汎用入出力装置と、を含む。無線モジュールは、アクセスポイントを接続する。汎用入出力装置は、汎用入出力ピンを介して前記無線モジュールに複数のウェイクアップ信号を提供し、且つここで、任意の2つのウェイクアップ信号の間の所定の時間周期は、アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。ここで、前記無線モジュールは、タイマーと、電源管理ユニットと、を含み、電源管理ユニットはタイマーがウェイクアップ信号を受信した後に、電源を供給して無線モジュールをスリープモードから通常モードに切り替える。 According to another exemplary embodiment of the present invention, the Internet of Things is provided, which applies to a wireless network system including an access point. The Internet of Things includes a wireless module and a general-purpose input / output device. The wireless module connects access points. The general purpose input / output device provides a plurality of wakeup signals to the wireless module via a general purpose input / output pin, and a predetermined time period between any two wakeup signals is from the access point. Longer than the interval between two delivery traffic indication messages. Here, the wireless module includes a timer and a power management unit. The power management unit supplies power to the wireless module to switch from the sleep mode to the normal mode after the timer receives the wakeup signal.
本発明の上記及びその他の特徴は、図面を参考にして複数の実施例を詳細に説明することでより明らかにする。
本明細書で説明する電力節約技術は、例えば、無線ＬＡＮ（WLAN）と、無線ＭＡＮ（WMAN）と、無線WＡＮ（WWAN）と、無線PＡＮ（WPAN）と、などの各種の無線ネットワークに用いることができる。WLANは、IEEE 802.11により定義した如何なる無線技術も実現できる。WWANは、セルラネットワークであってもよく、例えば、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access；CDMA）ネットワーク、時分割多元接続（Time Division Multiple Access；TDMA）ネットワーク、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access；FDMA）ネットワーク、直交周波数分割多元接続（OFDMA）ネットワーク、シングルキャリア・周波数分割多元接続（SC-FDMA）ネットワークなどである。無線MANは、IEEE 802.16により定義されるような如何なる無線技術も実現でき、例えば、通常にWiMAX又はIEEE 802.20と呼ばれる802.16eである。無線PANは、ブルートゥース（登録商標）のような無線技術を実現できる。明らかにするために、以下ではIEEE 802.11無線LANを対象としてこれらの技術を説明する。 The power saving technology described in this specification is used for various wireless networks such as a wireless LAN (WLAN), a wireless MAN (WMAN), a wireless WAN (WWAN), and a wireless pan (WPAN). Can do. WLAN can implement any wireless technology defined by IEEE 802.11. The WWAN may be a cellular network, for example, a code division multiple access (CDMA) network, a time division multiple access (TDMA) network, a frequency division multiple access (Frequency Division Multiple Access). An FDMA) network, an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network, a single carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) network, etc. Wireless MAN can implement any wireless technology as defined by IEEE 802.16, for example, 802.16e, commonly called WiMAX or IEEE 802.20. The wireless PAN can realize a wireless technology such as Bluetooth (registered trademark). For clarity, these techniques are described below for IEEE 802.11 wireless LANs.
図1は、本発明の例示的な実施例に基づく無線ネットワークシステムを示す。無線ネットワークシステム10は、アクセスポイント200と、5つのプラットフォーム100と、を含む。通常、無線ネットワークシステム10は、任意の数のアクセスポイントと、プラットフォームと、を含む。プラットフォーム100は、無線チャネルを介して相互に通信するか又はアクセスポイント200と通信できる。この例示的な実施例において、プラットフォーム100は、携帯電話、手持ち装置、スマートフォン、携帯情報端末（PDA）、ラップトップコンピュータなどであってもよい。アクセスポイント200は、無線チャネルにより配信サービス（distribution services）をアクセスポイント200と関連するプラットフォーム100に提供する。プラットフォーム100は、リンク送信された比較的上層のデータフローの１つ又は複数のフローを介してアクセスポイント200と通信できる。このフローは伝送層において、伝送制御プロトコル（TCP）と、ユーザー・データグラム・プロトコル（UDP）又は他の複数のプロトコルと、を使用できる。 FIG. 1 shows a wireless network system according to an exemplary embodiment of the present invention. The wireless network system 10 includes an access point 200 and five platforms 100. Typically, the wireless network system 10 includes any number of access points and platforms. Platforms 100 can communicate with each other or with access point 200 via a wireless channel. In this illustrative example, platform 100 may be a mobile phone, handheld device, smart phone, personal digital assistant (PDA), laptop computer, or the like. The access point 200 provides distribution services to the platform 100 associated with the access point 200 over a wireless channel. The platform 100 can communicate with the access point 200 via one or more flows of a relatively higher layer data flow transmitted through the link. This flow can use Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP) or other protocols at the transmission layer.
無線ネットワークシステム10は、省エネのメカニズムを有することができ、例えば、IEEE 802.11標準において規定された無線ＬＡＮの省エネのメカニズムである。プラットフォーム100は節電モードで作動でき且つアクセスポイント200から周期的に放送されるビーコンフレーム（Beacon frame）をモニタリングする。ビーコンフレームがプラットフォーム100に、そのデータパケットがアクセスポイント200に一時記憶（又はキャッシュ）されていることを通知した場合、このプラットフォーム100は、トリガーフレーム（trigger frame）をアクセスポイント200に送信して、一時記憶されたデータパケットを要求する。 The wireless network system 10 can have an energy saving mechanism, for example, a wireless LAN energy saving mechanism defined in the IEEE 802.11 standard. The platform 100 can operate in a power saving mode and monitors a beacon frame periodically broadcast from the access point 200. If the beacon frame informs the platform 100 that the data packet is temporarily stored (or cached) at the access point 200, the platform 100 sends a trigger frame to the access point 200, Request a temporarily stored data packet.
図2は、本発明に基づく好ましい実施例のプラットフォームのブロック図である。プラットフォーム100は、汎用入出力（GPIO）装置115と、タイマー101と、接続モジュール140と、中央処理装置（CPU）110と、中央処理装置110に用いるランダムアクセスメモリ（RAM）112と、周辺装置114と、電池130と、保持メモリ116と、を含む。接続モジュール140は、オンのときに、例えば、WiFi、ブルートゥース、Zigbee、ZWAVEなどの特定の無線技術の標準により他のプラットフォームに接続する。接続モジュール140は、変調器／復調器102と、無線周波（RF）受発信器104と、アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器（ADC／DAC）106と、メディアアクセス（MAC）制御装置108と、を含む。周辺装置114は、ユニバーサル・シリアル・バス（USB）装置と、ディスプレーと、キーボード又はホーンと、であってもよいが、本発明はこれに限定されない。 FIG. 2 is a block diagram of a preferred embodiment platform in accordance with the present invention. The platform 100 includes a general-purpose input / output (GPIO) device 115, a timer 101, a connection module 140, a central processing unit (CPU) 110, a random access memory (RAM) 112 used for the central processing unit 110, and a peripheral device 114. And a battery 130 and a holding memory 116. When connected, the connection module 140 connects to other platforms according to specific wireless technology standards such as, for example, WiFi, Bluetooth, Zigbee, ZWAVE. The connection module 140 includes a modulator / demodulator 102, a radio frequency (RF) receiver / transmitter 104, an analog-to-digital converter / digital-to-analog converter (ADC / DAC) 106, and a media access (MAC) controller. And 108. The peripheral device 114 may be a universal serial bus (USB) device, a display, a keyboard or a horn, but the present invention is not limited to this.
電源の効率を高めるため、プラットフォーム100に伝送しようとするデータがないか又はプラットフォーム100から伝送しようとするデータがない期間中に、プラットフォーム100は、ほぼすべての素子をオフにし且つスリープモードに切り替わる。この例示的な実施例において、プラットフォーム100がスリープモードで作動するとき、汎用入出力装置115と、タイマー101又は保持メモリ116と、のうちの少なくとも一つは、オン状態を維持する。スリープモードにおいて、2回のウェイクアップの間の持続時間は即ちスリープ周期である。この実施例において、汎用入出力装置115はオン状態を維持する。他の実施例において、スリープ周期の期間中に選択的にタイマー101と、保持メモリ116と、をオンにする。 In order to increase the efficiency of the power supply, during a period when there is no data to be transmitted to the platform 100 or no data to be transmitted from the platform 100, the platform 100 turns off almost all elements and switches to the sleep mode. In this exemplary embodiment, when platform 100 operates in sleep mode, at least one of general purpose input / output device 115 and timer 101 or holding memory 116 remains on. In sleep mode, the duration between two wakeups is the sleep cycle. In this embodiment, the general-purpose input / output device 115 remains on. In another embodiment, timer 101 and holding memory 116 are selectively turned on during the sleep cycle.
図2及び図3に示すように、図3は本発明の第1実施例の無線ネットワークにおいて、プラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートであり、該方法は、
ウェイクアップ信号を受信したとき、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにするステップ300と、
接続状態及び／又は認証状態の下で、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、を作動させるステップ302と、
アクセスポイント200からプラットフォーム100に伝送されるデータがあるか否かを検出するステップ304と、
プラットフォーム100がすべての必要とされるデータを伝送及び受信するまで、データと、ビーコンフレームと、を受信するステップ306と、
プラットフォームに伝送しようとするデータがないか又はプラットフォームがすべての必要とされるデータを伝送及び受信した後の条件の下で、スリープモードを実行し、且つ接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにするステップ308と、を含む。
As shown in FIGS. 2 and 3, FIG. 3 is a flowchart of a method for conserving platform power in the wireless network according to the first embodiment of the present invention.
Step 300 for turning on the connection module 140, the timer 101, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral unit 114 when receiving the wake-up signal;
Operating the connection module 140, the timer 101, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 under the connection state and / or the authentication state;
Detecting 304 whether there is data transmitted from the access point 200 to the platform 100; and
Receiving 306 data and beacon frames until platform 100 has transmitted and received all required data;
Under the condition that there is no data to be transmitted to the platform or after the platform has transmitted and received all required data, the sleep mode is executed and the connection module 140, the timer 101, and the holding memory. 116, a step 308 of turning off the central processing unit 110 and the peripheral unit 114.
ステップ300において、汎用入出力装置115は、外部イベントに対応してウェイクアップ信号を生成する。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給してオンにする。このとき、中央処理装置110はコールドスタートを実行して、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、周辺装置114と、を初期化する。 In step 300, the general purpose input / output device 115 generates a wakeup signal in response to an external event. When the wake-up signal is received, the battery 130 supplies power to the connection module 140, the timer 101, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 to turn them on. At this time, the central processing unit 110 executes a cold start to initialize the connection module 140, the timer 101, the holding memory 116, and the peripheral device 114.
図3〜図5に示すように、図4は、本発明のプラットフォームに供給された各種の電力を表示し、図5は、従来技術と本発明の間のスリープ／ウェイクアップモードの比較を示す。図5に示すように、アクセスポイント200は、ビーコンを介してトラフィック表示マップ（Traffic Indication Map；TIM）を伝送し，且つすべて配信トラフィック表示メッセージ（DTIM）の周期に対して、ビーコン内でタイプが 「DTIM」の「TIM」を伝送する。ビーコン内のTIMはプラットフォーム100に、将来のビーコンの間隔においてプラットフォーム100へ伝送待ちのユニキャストトラフィック（unicast traffic）があるか否かを指示する。DTIMは、将来のビーコンの間隔において放送及びマルチキャストトラフィック（multicast traffic）のビットパターンを伝送するか否かを指示する。DTIMは、アクセスポイント200が選択した間隔で送信する。通常、DTIMの間隔はビーコンの間隔の数倍であり、且つ基本サービスセット（Basic Service Set；BSS）は固定されているものであり、該基本サービスセットはアクセスポイント200と関連するプラットフォームのネットワークである。 As shown in FIGS. 3-5, FIG. 4 shows various power supplied to the platform of the present invention, and FIG. 5 shows a comparison of sleep / wake-up modes between the prior art and the present invention. . As shown in FIG. 5, the access point 200 transmits a traffic indication map (TIM) via a beacon, and the type is all within the beacon for the period of the distributed traffic indication message (DTIM). Transmit “TIM” of “DTIM”. The TIM in the beacon instructs the platform 100 whether there is unicast traffic awaiting transmission to the platform 100 at future beacon intervals. The DTIM indicates whether to transmit a bit pattern of broadcast and multicast traffic at future beacon intervals. The DTIM is transmitted at intervals selected by the access point 200. Usually, the DTIM interval is several times the beacon interval, and the basic service set (BSS) is fixed, and the basic service set is the network of the platform associated with the access point 200. is there.
接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、が接続状態又は認証状態（即ち、プラットフォーム100が再びアクセスポイント200に接続するか又はプラットフォーム100が再びアクセスポイント200を認証する）のとき、アクセスポイント200に一時記憶された放送フレーム又はマルチキャストフレームはDTIMと共にプラットフォーム100に伝送される。次に、プラットフォーム100は、DTIMと共に伝送されるデータ（即ち、一時保存された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。認証状態は、プラットフォーム100がログイン又はパスワードを入力するような認証処理を経た後に、アクセスポイント200に接続されたことを示す。 When the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 are connected or authenticated (that is, the platform 100 connects to the access point 200 again or the platform 100 authenticates the access point 200 again). The broadcast frame or multicast frame temporarily stored in the access point 200 is transmitted to the platform 100 together with the DTIM. Next, the platform 100 detects whether there is data (ie, a temporarily stored broadcast or multicast frame) transmitted with the DTIM. The authentication state indicates that the platform 100 is connected to the access point 200 after undergoing an authentication process in which a login or password is input.
ステップ306において、データ（即ち、一時記憶されたフレーム）がDTIMと共にアクセスポイント200から送信される状況の下で、プラットフォーム100は、データ及びビーコンフレームを受信する。ステップ308において、アクセスポイント200からDTIMと共に送信されてくるデータがない場合、アクセスポイント200に一時記憶されたデータがないことを示す。プラットフォーム100は、スリープモードを実行することで、接続モジュール140と、タイマー101と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにする。 In step 306, platform 100 receives data and beacon frames under the situation where data (ie, temporarily stored frames) is transmitted from access point 200 along with DTIM. In step 308, if there is no data transmitted from the access point 200 together with the DTIM, this indicates that there is no data temporarily stored in the access point 200. The platform 100 turns off the connection module 140, the timer 101, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 by executing the sleep mode.
図5に示すように、TIM又はDTIMを受信する前に、従来のプラットフォームはオンにされ且つ電池から素子に電力を供給して、アクセスポイントに一時記憶されたフレームを受信する準備をする。それに対して、本発明の提供するウェイクアップ信号は、汎用入出力装置115が外部イベントに対応して送信される。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は、接続モジュール140と、タイマー101と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給してオンにする。汎用入出力装置115が外部イベントに対応してウェイクアップ信号を送信する間隔はDTIM間隔の数倍であるため、本発明のプラットフォーム100内の素子のスリープ周期は、従来DTIM間隔より長い。そのため、本発明のプラットフォームは、さらに多くの電力を節約することができ、それによって電池の寿命を更に長くする。 As shown in FIG. 5, prior to receiving a TIM or DTIM, the conventional platform is turned on and powers the device from the battery, ready to receive frames temporarily stored at the access point. In contrast, the general purpose input / output device 115 transmits the wake-up signal provided by the present invention in response to an external event. When the wake-up signal is received, the battery 130 supplies power to the connection module 140, the timer 101, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 to turn it on. Since the interval at which the general-purpose input / output device 115 transmits a wake-up signal in response to an external event is several times the DTIM interval, the sleep cycle of elements in the platform 100 of the present invention is longer than the conventional DTIM interval. As such, the platform of the present invention can save more power, thereby further extending battery life.
図2及び図6に示すように、図6は本発明の第2実施例に基づく無線ネットワークにおいてプラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。該方法は、
ウェイクアップ信号を受信したとき、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにするステップ600と、
接続状態及び／又は認証状態の下で、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、を作動させるステップ602と、
アクセスポイント200からプラットフォーム100に伝送されるデータがあるか否かを検出するステップ604と、
ビーコンフレーム内のデータを受信するステップ606と、
プラットフォームに伝送しようとするデータがないか又はプラットフォームがすべての必要とされるデータを伝送及び受信した後の条件の下で、スリープモードを実行し、且つ接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにするステップ608と、を含む。
As shown in FIGS. 2 and 6, FIG. 6 is a flowchart of a method for conserving platform power in a wireless network according to a second embodiment of the present invention. The method
Step 600 for turning on the connection module 140, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral unit 114 when receiving the wake-up signal;
Activating the connection module 140, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 under the connection state and / or the authentication state;
Detecting 604 whether there is data transmitted from the access point 200 to the platform 100;
Receiving 606 data in a beacon frame; and
Under the conditions after there is no data to be transmitted to the platform or the platform has transmitted and received all required data, the sleep mode is executed and the connection module 140, the holding memory 116, the central And a step 608 of turning off the processing device 110 and the peripheral device 114.
ステップ600において、汎用入出力装置115は外部イベントに対応してウェイクアップ信号を生成するか、又はタイマー101により周期的にウェイクアップ信号を形成する。ウェイクアップ信号は、タイマー101が所定の時間周期（例えば、5秒）に達したときに生成される。タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔はDTIM間隔の数倍である。例えば、タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔（5秒）は、DTIM間隔（500ミリ秒）の10倍である。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は電力を供給して、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにする。このとき、中央処理装置110は、コールドスタートを実行して接続モジュール140と、保持メモリ116と、周辺装置114と、を初期化する。第1実施例と異なり、第2実施例のタイマー101は、スリープモードの期間中にオン状態を維持し、且つウェイクアップ信号を周期的に生成する。 In step 600, the general-purpose input / output device 115 generates a wake-up signal in response to an external event, or forms a wake-up signal periodically by the timer 101. The wake-up signal is generated when the timer 101 reaches a predetermined time period (for example, 5 seconds). The interval of the periodic wakeup signal from the timer 101 is several times the DTIM interval. For example, the interval (5 seconds) between periodic wakeup signals from the timer 101 is 10 times the DTIM interval (500 milliseconds). When the wake-up signal is received, the battery 130 supplies power and turns on the connection module 140, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral device 114. At this time, the central processing unit 110 executes a cold start to initialize the connection module 140, the holding memory 116, and the peripheral device 114. Unlike the first embodiment, the timer 101 of the second embodiment maintains an ON state during the sleep mode and periodically generates a wakeup signal.
接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、が接続状態又は認証状態（即ち、プラットフォーム100がアクセスポイント200に再び接続されるか又はプラットフォーム100がアクセスポイント200を再び認証する）にあるとき、アクセスポイント200に一時記憶された放送フレーム又はマルチキャストフレームは、DTIMと共にプラットフォーム100に伝送される。次に、プラットフォーム100は、DTIMと共に伝送してきたデータ（即ち、一時記憶された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。認証状態は、プラットフォーム100がログイン又はパスワードの入力を認証した後に、アクセスポイント200に接続されたことを示す。 Connection module 140, central processing unit 110, and peripheral device 114 are in a connected or authenticated state (ie, platform 100 is reconnected to access point 200 or platform 100 authenticates access point 200 again). At some time, the broadcast frame or multicast frame temporarily stored in the access point 200 is transmitted to the platform 100 together with the DTIM. Next, the platform 100 detects whether there is data transmitted with the DTIM (that is, a temporarily stored broadcast or multicast frame). The authentication state indicates that the platform 100 is connected to the access point 200 after authenticating the login or password input.
ステップ606において、データ（即ち、一時記憶されたフレーム）がDTIMと共にアクセスポイント200から送信される状況において、プラットフォーム100はビーコンフレームと、データと、を受信する。ステップ608において、アクセスポイント200からDTIMと共に送信してくるデータがない場合、アクセスポイント200に一時記憶されたデータがないことを示す。プラットフォーム100は、スリープモードを実行して、接続モジュール140と、保持メモリ116と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにする。 In step 606, the platform 100 receives a beacon frame and data in a situation where data (ie, a temporarily stored frame) is transmitted from the access point 200 along with the DTIM. In step 608, if there is no data transmitted from the access point 200 together with the DTIM, this indicates that there is no data temporarily stored in the access point 200. The platform 100 executes the sleep mode to turn off the connection module 140, the holding memory 116, the central processing unit 110, and the peripheral device 114.
図5に示すように、TIM又はDTIMを受信する前に、従来のプラットフォームにおいては、作動されると電池から素子に電力を供給してアクセスポイントから一時記憶されたフレームを受信するための準備をする。それに対して、本発明の提供するウェイクアップ信号は、汎用入出力装置115が外部イベントに対応して送信するか、又はタイマー101がウェイクアップ信号を周期的に生成する。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は電力を供給して接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにする。汎用入出力装置115が外部イベントに対応してウェイクアップ信号を送信する間隔又はタイマー101がウェイクアップ信号を周期的に生成する間隔はDTIM間隔の数倍であるため、本発明の実施例の開示したプラットフォーム100内の素子のスリープ周期は、従来のDTIMの間隔より長い。そのため、本発明の実施例の開示したプラットフォームを使用することで、更に多くの電力を節約でき、それによって電池の寿命を延長する。 As shown in FIG. 5, prior to receiving a TIM or DTIM, a conventional platform, when activated, supplies power from the battery to the device and prepares to receive a temporarily stored frame from the access point. To do. In contrast, the general purpose input / output device 115 transmits the wakeup signal provided by the present invention in response to an external event, or the timer 101 periodically generates the wakeup signal. When the wake-up signal is received, the battery 130 supplies power to turn on the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114. Since the interval at which the general-purpose input / output device 115 transmits a wakeup signal in response to an external event or the interval at which the timer 101 periodically generates a wakeup signal is several times the DTIM interval, the disclosure of the embodiments of the present invention The sleep cycle of the elements in the platform 100 is longer than the conventional DTIM interval. Thus, using the disclosed platform of embodiments of the present invention can save more power, thereby extending battery life.
図7に示すように、図7は本発明の第3実施例の無線ネットワークにおいてプラットフォームの電力を節約する方法のフローチャートである。該方法は、
ウェイクアップ信号を受信したとき、接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオンにするステップ700と、
接続状態及び／又は認証状態の下で、接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、を作動させるステップ702と、
アクセスポイント200からプラットフォーム100に伝送されるデータがあるか否かを検出するステップ704と、
ビーコンフレーム内のデータを受信するステップ706と、
プラットフォームに伝送しようとするデータがないか又はプラットフォームがすべての必要とされるデータを伝送及び受信した後の状態の下で、スリープモードを実行し、且つ接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにするステップ708と、を含む。
As shown in FIG. 7, FIG. 7 is a flowchart of a method for saving platform power in a wireless network according to a third embodiment of the present invention. The method
Step 700 for turning on the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 when receiving the wake-up signal;
Activating the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 under the connected state and / or the authenticated state;
Detecting 704 whether there is data transmitted from the access point 200 to the platform 100;
Receiving 706 data in the beacon frame; and
Under the condition that there is no data to be transmitted to the platform or after the platform has transmitted and received all the required data, the sleep mode is executed and the connection module 140, the central processing unit 110, Peripheral device 114 and step 708 of turning off.
ステップ700において、汎用入出力装置115は外部イベントに対応してウェイクアップ信号を生成するか、又はタイマー101によりウェイクアップ信号を周期的に生成する。ウェイクアップ信号は、タイマー101が所定の時間周期（例えば、5秒）に達したときに生成される。タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔はDTIM間隔の数倍である。例えば、タイマー101からの周期的なウェイクアップ信号の間隔（5秒）は、DTIM間隔（500ミリ秒）の10倍である。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給する。このとき、中央処理装置110はコールドスタートを実行して、接続モジュール140と、周辺装置114と、を初期化する。他の状況の下で、中央処理装置110はホットスタートを実行することで、保持メモリ116から中央処理装置110と、周辺装置114との関連状態、及び接続モジュール140の最後のスリープモードの前の作動における認証状態などの関連メッセージを読み取る。この方法により、プラットフォーム100は保持メモリ116から関連メッセージを復元することで、最後の一回のスリープの前と同様の互いの関連及び認証状態に迅速に復元して、アクセスポイント200又は他のプラットフォームで実行する新たな関連過程と、新たな認証過程と、を実行しない。第1実施例と異なり、スリープモードの期間中に、第3実施例のタイマー101はウェイクアップ信号を周期的に生成でき、保持メモリ116は、中央処理装置110と、周辺装置114と、の関連状態及び接続モジュール140の最後のスリープの前に発生した前の作動における認証状態などの関連するメッセージを記憶する。 In step 700, the general-purpose input / output device 115 generates a wake-up signal in response to an external event, or periodically generates a wake-up signal using the timer 101. The wake-up signal is generated when the timer 101 reaches a predetermined time period (for example, 5 seconds). The interval of the periodic wakeup signal from the timer 101 is several times the DTIM interval. For example, the interval (5 seconds) between periodic wakeup signals from the timer 101 is 10 times the DTIM interval (500 milliseconds). When the wake-up signal is received, the battery 130 supplies power to the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114. At this time, the central processing unit 110 executes a cold start to initialize the connection module 140 and the peripheral device 114. Under other circumstances, the central processing unit 110 performs a hot start so that the status of the central processing unit 110 from the holding memory 116 to the peripheral device 114 and the connection module 140 prior to the last sleep mode. Read related messages such as authentication status in operation. In this way, platform 100 restores the associated message from retained memory 116 to quickly restore the association and authentication state to each other as it was prior to the last sleep, and access point 200 or other platform. The new related process and the new authentication process executed in the above are not executed. Unlike the first embodiment, during the sleep mode, the timer 101 of the third embodiment can periodically generate a wake-up signal, and the holding memory 116 is associated with the central processing unit 110 and the peripheral device 114. Stores relevant messages such as status and authentication status in previous operations that occurred prior to the last sleep of the connection module 140.
接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、が接続状態又は認証状態（即ち、プラットフォーム100が再びアクセスポイント200に接続するか又はプラットフォーム100がアクセスポイント200を再び認証する）にあるとき、アクセスポイント200に一時記憶された放送フレーム又はマルチキャストフレームは、プラットフォーム100へDTIM1と共に伝送される。次に、プラットフォーム100は、DTIMと共に伝送されてきたデータ（即ち、一時記憶された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。認証状態は、プラットフォーム100がログイン又はパスワードを入力して認証処理を経た後に、アクセスポイント200に接続されたことを示す。 The connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 are in a connected state or an authenticated state (that is, the platform 100 connects to the access point 200 again or the platform 100 authenticates the access point 200 again). At this time, the broadcast frame or multicast frame temporarily stored in the access point 200 is transmitted to the platform 100 together with DTIM1. Next, the platform 100 detects whether there is data transmitted with the DTIM (that is, a temporarily stored broadcast or multicast frame). The authentication state indicates that the platform 100 is connected to the access point 200 after entering a login or password and performing an authentication process.
ステップ706において、データ（即ち、一時記憶されたフレーム）がDTIMと共にアクセスポイント200から送信される状況の下で、プラットフォーム100はビーコンフレームと共にデータを受信する。ステップ708において、DTIMと共にアクセスポイント200から伝送してくるデータがない場合、アクセスポイント200に一時記憶されたデータがないことを示す。プラットフォーム100はスリープモードを実行して接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、をオフにする。 In step 706, the platform 100 receives the data along with the beacon frame under the situation where the data (ie, the temporarily stored frame) is transmitted from the access point 200 along with the DTIM. In step 708, if there is no data transmitted from the access point 200 together with the DTIM, this indicates that there is no data temporarily stored in the access point 200. The platform 100 executes the sleep mode to turn off the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114.
図5に示すように、TIM又はDTIMを受信する前に、従来のプラットフォームは作動し、且つ電池から素子に電力を供給してアクセスポイント内の一時記憶されたフレームを受信する準備をする。それに対して、本発明の提供するウェイクアップ信号は、汎用入出力装置115が外部イベントに対応して送信するか、又はタイマー101がウェイクアップ信号を周期的に生成する。ウェイクアップ信号を受信したとき、電池130は接続モジュール140と、中央処理装置110と、周辺装置114と、に電力を供給してオンにする。外部イベントに対応して汎用入出力装置115から送信されるウェイクアップ信号の間隔又はタイマーが周期的に生成するウェイクアップ信号の間隔は、DTIM間隔の数倍であるため、本発明のプラットフォーム100内の素子のスリープ周期は従来のDTIM間隔より長い。そのため、本発明のプラットフォームは更に多くの電力を節約することができ、それによって電池の寿命を更に長くする。 As shown in FIG. 5, prior to receiving a TIM or DTIM, the conventional platform operates and prepares to receive the temporarily stored frame in the access point by supplying power from the battery to the device. In contrast, the general purpose input / output device 115 transmits the wakeup signal provided by the present invention in response to an external event, or the timer 101 periodically generates the wakeup signal. When the wake-up signal is received, the battery 130 supplies power to the connection module 140, the central processing unit 110, and the peripheral device 114 to turn it on. The interval of the wakeup signal transmitted from the general-purpose input / output device 115 in response to an external event or the interval of the wakeup signal periodically generated by the timer is several times the DTIM interval. The sleep cycle of this element is longer than the conventional DTIM interval. As such, the platform of the present invention can save more power, thereby further extending battery life.
ここで説明する無線ネットワークにおいてプラットフォームの電力を節約する方法は、各種の手段により実施できる。例えば、これらの技術はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアの又はそれらの組み合わせによって実行できる。ハードウェアによる実行に対して、プラットフォームにおいて技術を実行する処理ユニットは、１つの又は複数の特定用途向け集積回路（ASIC）と、デジタル信号プロセッサ（DSP）と、デジタル信号処理装置（DSPD）と、プログラマブルロジックデバイス（PLD）と、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）と、プロセッサと、コントローラと、マイクロコントローラと、マイクロプロセッサと、電子機器と、本文の前記機能を実行するために設計された他の電子ユニット又は組み合わせと、で作動する。アクセスポイントにおいて技術を実行する処理ユニットは、１つの又は複数の特定用途向け集積回路と、デジタル信号プロセッサと、プロセッサと、で実行される。 The method for saving platform power in the wireless network described herein can be implemented by various means. For example, these techniques can be performed by hardware, firmware, software, or a combination thereof. For execution by hardware, the processing unit that performs the technology in the platform is one or more application specific integrated circuits (ASICs), a digital signal processor (DSP), a digital signal processor (DSPD), Programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, electronics, and others designed to perform the functions described above Operates with any electronic unit or combination. A processing unit that performs the technology at the access point is implemented with one or more application specific integrated circuits, a digital signal processor, and a processor.
ファームウェア及び／又はソフトウェアによる実行に対して、本明細書に説明する機能を実行するモジュール（例えば、フロー、機能など）により省エネ技術を実現できる。ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは図2における中央処理装置110のランダムアクセスメモリ112に記憶することができ、且つプロセッサ（例えば、中央処理装置110）により実行する。ランダムアクセスメモリは、プロセッサ内部又はプロセッサ外部で実行できる。 For execution by firmware and / or software, an energy saving technology can be realized by a module (for example, a flow, a function, etc.) that executes the functions described in this specification. The firmware and / or software code can be stored in the random access memory 112 of the central processing unit 110 in FIG. 2 and executed by a processor (eg, the central processing unit 110). The random access memory can be executed inside the processor or outside the processor.
図8に示すように、それは本発明の実施例に基づく例示的な実施例の通信システムの模式ブロック図を示し、図面に示すとおりである。通信システム800はアクセスポイント（AP）を含む無線ネットワークシステムに利用することができ、通信システム800は、中央処理装置（CPU）810と、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）820と、接続モジュール830と、タイマー840と、電源管理ユニット850と、を含む。この例示的な実施例において、中央処理装置810は通信システム800を制御する。スタティックランダムアクセスメモリ820は中央処理装置810に用いるデータを一時記憶する。接続モジュール830は通信システム800に接続機能を提供する。電源管理ユニット850は中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給する。理解すべきことは、通信システム800がスリープモード又は通常モードで作動できるということである。通信システム800がスリープモードの下で作動する際の電力消耗は、通常モードの下で作動する際の電力消耗より少ない。その他に、通信システム800がスリープモードの下で作動するとき、中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、電源管理ユニット850と、はオフになる。 As shown in FIG. 8, it shows a schematic block diagram of an exemplary embodiment communication system based on an embodiment of the present invention, as shown in the drawing. The communication system 800 can be used for a wireless network system including an access point (AP). The communication system 800 includes a central processing unit (CPU) 810, a static random access memory (SRAM) 820, a connection module 830, A timer 840 and a power management unit 850 are included. In this exemplary embodiment, central processing unit 810 controls communication system 800. The static random access memory 820 temporarily stores data used for the central processing unit 810. The connection module 830 provides a connection function for the communication system 800. The power management unit 850 supplies power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830. It should be understood that the communication system 800 can operate in sleep mode or normal mode. The power consumption when the communication system 800 operates under the sleep mode is less than the power consumption when operated under the normal mode. In addition, when the communication system 800 operates in the sleep mode, the central processing unit 810, the static random access memory 820, the connection module 830, and the power management unit 850 are turned off.
タイマー840は所定の時間周期に基いて、周期的に電源管理ユニット850をオンにし、且つこの所定の時間周期はアクセスポイント（未図示）からの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。即ち、タイマー840は電源管理ユニット850を周期的にオンにして、電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給できるようにする。電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給した場合、通信システム800は通常モードで作動でき、且つ電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給しない場合、通信システム800はスリープモードで作動できる。例示的な実施例において、所定の時間周期がアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の5倍より長いが、本発明はこれに限定されない。他の例示的な実施例において、所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の10倍より長くすることができる。この実施例において、通信システム800はスリープモードで作動するとき、タイマー840はオン状態を維持できるが、本発明はそれに限定されない。 The timer 840 periodically turns on the power management unit 850 based on a predetermined time period, and this predetermined time period is longer than the interval between two delivery traffic indication messages from an access point (not shown). That is, the timer 840 periodically turns on the power management unit 850 so that the power management unit 850 can supply power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830. When the power management unit 850 supplies power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830, the communication system 800 can operate in the normal mode, and the power management unit 850 can operate in the central processing unit 810. If no power is supplied to the static random access memory 820 and the connection module 830, the communication system 800 can operate in the sleep mode. In the exemplary embodiment, the predetermined time period is longer than five times the interval between two delivery traffic indication messages from the access point, but the invention is not so limited. In another exemplary embodiment, the predetermined time period may be longer than 10 times the interval between two delivery traffic indication messages from the access point. In this embodiment, when the communication system 800 operates in the sleep mode, the timer 840 can remain on, but the present invention is not limited thereto.
この例示的な実施例において、タイマー840は外部ウェイクアップ信号を受信することに用いる第１汎用入出力ピン840_1を備える。第１汎用入出力ピン840_1を介して外部ウェイクアップ信号を受信したとき、タイマー840は電源管理ユニット850をオンにすることができる。その後、電源管理ユニット850は接続モジュール830と、中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、に電源を供給して、通信システム800をスリープモードから通常モードに切り替える。 In this exemplary embodiment, timer 840 includes a first general purpose input / output pin 840_1 that is used to receive an external wakeup signal. When the external wakeup signal is received through the first general-purpose input / output pin 840_1, the timer 840 can turn on the power management unit 850. Thereafter, the power management unit 850 supplies power to the connection module 830, the central processing unit 810, and the static random access memory 820 to switch the communication system 800 from the sleep mode to the normal mode.
例示的な実施例において、通信システム800がスリープモードであるとき、タイマー840はオフになる。第１汎用入出力ピン840_1を介して外部ウェイクアップ信号を受信したとき、タイマー840は該外部ウェイクアップ信号に対応してオンになる。その後、タイマー840は電源管理ユニット850をオンにして、電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給するようにする。 In the exemplary embodiment, timer 840 is turned off when communication system 800 is in sleep mode. When an external wakeup signal is received through the first general-purpose input / output pin 840_1, the timer 840 is turned on in response to the external wakeup signal. Thereafter, the timer 840 turns on the power management unit 850 so that the power management unit 850 supplies power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830.
該例示的な実施例において、タイマー840は第１汎用入出力ピン840_1を介して汎用入出力装置910に接続できる。汎用入出力装置910は外部イベントを検出することに用いることができ、それにより前記外部ウェイクアップ信号を生成し、且つ該外部ウェイクアップ信号をタイマー840に伝送する。例えば、汎用入出力装置910は、第１汎用入出力ピン840_1をハイに引き上げる（pull high）ことができ、それによりタイマー840をオンにする。具体的な実施例において、汎用入出力装置910はタッチパネルであってもよい。ユーザーがタッチパネルをタッチしたとき、汎用入出力装置910は前記外部ウェイクアップ信号を生成できる。 In the exemplary embodiment, timer 840 can be connected to general purpose input / output device 910 via first general purpose input / output pin 840_1. The general-purpose input / output device 910 can be used to detect an external event, thereby generating the external wakeup signal and transmitting the external wakeup signal to the timer 840. For example, the general purpose input / output device 910 can pull the first general purpose input / output pin 840_1 to high, thereby turning on the timer 840. In a specific embodiment, the general-purpose input / output device 910 may be a touch panel. When the user touches the touch panel, the general-purpose input / output device 910 can generate the external wake-up signal.
この例示的な実施例において、タイマー840は電源管理ユニット850に接続される第2汎用入出力ピン840_2を備える。そのため、タイマー840は、第2汎用入出力ピン840_2を介して周期的に電源管理ユニット850に内部ウェイクアップ信号を送信することができる。例えば、タイマー840は電源管理ユニット850に接続された第2汎用入出力ピン840_2をハイに引き上げることができ、それにより電源管理ユニット850をオンにする。 In this exemplary embodiment, timer 840 includes a second general purpose input / output pin 840_2 connected to power management unit 850. Therefore, the timer 840 can periodically transmit an internal wakeup signal to the power management unit 850 via the second general-purpose input / output pin 840_2. For example, the timer 840 can pull the second general-purpose input / output pin 840_2 connected to the power management unit 850 high, thereby turning on the power management unit 850.
この例示的な実施例において、接続モジュール830は、変調器／復調器832と、無線周波(RF)受発信器834と、アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器836と、メディアアクセス制御装置838と、を含むことができる。その他に、接続モジュール830は接続状態と、認証状態と、を有する。接続状態の下で作動するとき、接続モジュール830は、アクセスポイントとの接続フローを実行でき、且つ認証状態の下で作動するとき、接続モジュール830は、アクセスポイントとの認証フローを実行できる。接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置810は接続モジュール830がアクセスポイントから受信した接続メッセージ／又は認証メッセージをスタティックランダムアクセスメモリ820に記憶できる。この実施例において、スタティックランダムアクセスメモリ820は、揮発性メモリであるため、通信システム800がスリープモード（即ち、スタティックランダムアクセスメモリ820がオフである）にある場合、スタティックランダムアクセスメモリ820に記憶された接続メッセージ及び／又は認証メッセージも次第に失われる。そのため、電源管理ユニット850が中央処理装置810に電源を供給して、通信システム800をスリープモードから通常モードに切り替える場合、中央処理装置810はコールドスタートフローを実行し且つ接続モジュール830を初期化できる。 In this exemplary embodiment, connection module 830 includes a modulator / demodulator 832, a radio frequency (RF) transceiver 834, an analog-to-digital converter / digital-to-analog converter 836, and a media access controller. 838. In addition, the connection module 830 has a connection state and an authentication state. When operating under a connected state, the connection module 830 can perform a connection flow with the access point, and when operating under an authenticated state, the connection module 830 can perform an authentication flow with the access point. After executing the connection flow and / or authentication flow, the central processing unit 810 can store the connection message / or authentication message received by the connection module 830 from the access point in the static random access memory 820. In this embodiment, the static random access memory 820 is a volatile memory, so that it is stored in the static random access memory 820 when the communication system 800 is in sleep mode (ie, the static random access memory 820 is off). Connection messages and / or authentication messages are gradually lost. Therefore, when the power management unit 850 supplies power to the central processing unit 810 and switches the communication system 800 from the sleep mode to the normal mode, the central processing unit 810 can execute the cold start flow and initialize the connection module 830. .
この例示的な実施例において、通信システム800は電源供給装置900に接続でき、電源供給装置900はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に電気を供給することに用いられる。この実施例において、タイマー840と、電源管理ユニット850と、がオフにされていても、電源供給装置900はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に継続的に電気を供給できる。他の例示的な実施例において、通信システム800は、電池（未図示）を更に含むことができ、電池はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に電力を供給することに用いられる。この実施例において、タイマー840と、電源管理ユニット850と、がオフにされていても、電池はタイマー840と、電源管理ユニット850と、に継続的に電気を供給できる。 In this exemplary embodiment, the communication system 800 can be connected to a power supply 900 that is used to supply electricity to the timer 840 and the power management unit 850. In this embodiment, the power supply device 900 can continuously supply electricity to the timer 840 and the power management unit 850 even if the timer 840 and the power management unit 850 are turned off. In another exemplary embodiment, the communication system 800 can further include a battery (not shown), which is used to power the timer 840 and the power management unit 850. In this embodiment, the battery can continuously supply electricity to the timer 840 and the power management unit 850 even if the timer 840 and the power management unit 850 are turned off.
例示的な実施例において、通信システム800は保持メモリ860を更に含むことができ、図9に示すとおりである。保持メモリ860は非揮発性メモリで、接続モジュール830がアクセスポイントから受信した接続メッセージと、認証メッセージ及び／又は中央処理装置810が実行するプログラムコードと、を記憶することができる。この実施例において、通信システムがスリープモードであるとき、保持メモリ860はオン状態を維持する。即ち、電源供給装置900又は電池は、継続的にタイマー840と、電源管理ユニット850と、保持メモリ860と、に電気を供給できる。この実施例において、電源管理ユニット850が中央処理装置810に電源を供給した場合、中央処理装置810はホットスタートフローを実行でき、及び接続モジュール830を初期化する。即ち、接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置810は接続モジュール830が受信した接続メッセージ及び／又は認証メッセージを保持メモリ860に記憶し、即ち、通信システム800をスリープモードにしたとしても、接続メッセージ及び／又は認証メッセージが失われることはない。そのため、通信システム800がスリープモードから通常モードに切り替えるとき、アクセスポイントとの接続フロー及び認証フローを再び実行する必要がない。 In the exemplary embodiment, communication system 800 can further include a holding memory 860, as shown in FIG. The holding memory 860 is a non-volatile memory, and can store a connection message received from the access point by the connection module 830 and an authentication message and / or a program code executed by the central processing unit 810. In this embodiment, when the communication system is in the sleep mode, the holding memory 860 remains on. That is, the power supply device 900 or the battery can continuously supply electricity to the timer 840, the power management unit 850, and the holding memory 860. In this embodiment, when the power management unit 850 supplies power to the central processing unit 810, the central processing unit 810 can execute the hot start flow and initialize the connection module 830. That is, after executing the connection flow and / or the authentication flow, the central processing unit 810 stores the connection message and / or the authentication message received by the connection module 830 in the holding memory 860, that is, sets the communication system 800 to the sleep mode. However, the connection message and / or the authentication message will not be lost. Therefore, when the communication system 800 switches from the sleep mode to the normal mode, it is not necessary to execute the connection flow with the access point and the authentication flow again.
この例示的な実施例において、通信システム800はアクセスポイントからの配信トラフィック表示メッセージを受信する際に共に伝送されてきたデータ（即ち、一時記憶された放送又はマルチキャストフレーム）があるか否かを検出する。所定のアイドル時間を過ぎてもアクセスポイントから伝送されてくるデータがない場合、電源管理ユニット850は、中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給することを停止でき、通信システム800はスリープモードで作動できる。この実施例において、タイマー840は電源管理ユニット850をオフにでき、それにより電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給することを停止させる。例示的な実施例において、タイマー840は、第2汎用入出力ピン840_2を介して内部のスリープ信号を電源管理ユニット850に送信でき、電源管理ユニット850は該内部のスリープ信号に対応してオフにされる。例えば、タイマー840は第2汎用入出力ピン840_2をローに引き下げることができ、それにより該スリープ信号を電源管理ユニット850に伝送する。他の例示的な実施例において、タイマー840は第１汎用入出力ピン840_1を介して外部のスリープ信号を受信し、次にタイマー840は電源管理ユニット850をオフにでき、それにより電源管理ユニット850が中央処理装置810と、スタティックランダムアクセスメモリ820と、接続モジュール830と、に電源を供給することを停止させる。 In this exemplary embodiment, communication system 800 detects whether there is data (ie, a temporarily stored broadcast or multicast frame) that has been transmitted together when receiving a delivery traffic indication message from an access point. To do. If there is no data transmitted from the access point even after a predetermined idle time, the power management unit 850 supplies power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830. The communication system 800 can operate in the sleep mode. In this embodiment, the timer 840 can turn off the power management unit 850, thereby stopping the power management unit 850 from supplying power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830. Let In an exemplary embodiment, the timer 840 can send an internal sleep signal to the power management unit 850 via the second general purpose input / output pin 840_2, and the power management unit 850 is turned off in response to the internal sleep signal. Is done. For example, the timer 840 can pull the second general-purpose input / output pin 840_2 low, thereby transmitting the sleep signal to the power management unit 850. In another exemplary embodiment, the timer 840 receives an external sleep signal via the first general purpose input / output pin 840_1, and then the timer 840 can turn off the power management unit 850, thereby causing the power management unit 850 to turn off. Stops supplying power to the central processing unit 810, the static random access memory 820, and the connection module 830.
図10に示すように、それは本発明の例示的な実施例のモノのインターネットの模式ブロック図を示す。図10に示すように、モノのインターネット（IoT）システム1000は、アクセスポイント（未図示）を備える無線ネットワークシステムを含み、モノのインターネット1000は、無線モジュール1100と、汎用入出力装置1200と、電源供給装置1300と、周辺装置1400と、を含む。この実施例において、無線モジュール1100は、図8〜図9における通信システム800に基いて実行され、無線モジュール1100はアクセスポイントに接続することに用いられる。汎用入出力装置1200は、汎用入出力ピン（例えば、タイマー1140の第１汎用入出力ピン1140_1）を介して無線モジュール1100に複数のウェイクアップ信号を提供する。周辺装置1400はユニバーサル・シリアル・バス（USB）を含むことができるが、本発明はこれに限定されない。 As shown in FIG. 10, it shows a schematic block diagram of the Internet of Things of an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the Internet of Things (IoT) system 1000 includes a wireless network system including an access point (not shown). The Internet of Things 1000 includes a wireless module 1100, a general-purpose input / output device 1200, a power supply A supply device 1300 and a peripheral device 1400 are included. In this embodiment, the wireless module 1100 is executed based on the communication system 800 in FIGS. 8 to 9, and the wireless module 1100 is used to connect to an access point. The general-purpose input / output device 1200 provides a plurality of wake-up signals to the wireless module 1100 via a general-purpose input / output pin (for example, the first general-purpose input / output pin 1140_1 of the timer 1140). Peripheral device 1400 may include a universal serial bus (USB), but the invention is not so limited.
この例示的な実施例において、任意の2つのウェイクアップ信号の間の所定の時間周期は、アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。注目すべきことは、無線モジュール1100は、スリープモード又は通常モードで作動でき、且つスリープモードで作動する無線モジュール1100の電力消耗は、通常モードで作動する無線モジュール1100の電力消耗より少ない。その他に、無線モジュール1100は、タイマー1140と、電源管理ユニット1150と、を含み、電源管理ユニット1150はタイマー1140がウェイクアップ信号を受信した後に、電源を供給して無線モジュール1100をスリープモードから通常モードに切り替える。 In this exemplary embodiment, the predetermined time period between any two wake-up signals is longer than the interval between two delivery traffic indication messages from the access point. It should be noted that the wireless module 1100 can operate in the sleep mode or the normal mode, and the power consumption of the wireless module 1100 that operates in the sleep mode is less than the power consumption of the wireless module 1100 that operates in the normal mode. In addition, the wireless module 1100 includes a timer 1140 and a power management unit 1150. The power management unit 1150 supplies power after the timer 1140 receives the wake-up signal, so that the wireless module 1100 is normally switched from the sleep mode. Switch to mode.
この例示的な実施例において、無線モジュール1100は、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、を更に含む。無線モジュール1100がスリープモードの下で作動するとき、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、電源管理ユニット1150と、はオフになる。ウェイクアップ信号を受信した後に、タイマー1140は電源管理ユニット1150をオンにし、次に、電源管理ユニット1150は、接続モジュール1130と、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、に電源を供給することができ、それにより無線モジュール1100をスリープモードから通常モードに切り替える。 In this exemplary embodiment, the wireless module 1100 further includes a central processing unit 1110, a static random access memory 1120, and a connection module 1130. When the wireless module 1100 operates under sleep mode, the central processing unit 1110, the static random access memory 1120, the connection module 1130, and the power management unit 1150 are turned off. After receiving the wake-up signal, the timer 1140 turns on the power management unit 1150, and then the power management unit 1150 supplies power to the connection module 1130, the central processing unit 1110, and the static random access memory 1120. The wireless module 1100 is switched from the sleep mode to the normal mode.
この例示的な実施例において、無線モジュール1100がスリープモードであるとき、タイマー1140はオフになる。ウェイクアップ信号を受信したとき、タイマー1140をオンにし且つタイマー1140は、次に、電源管理ユニット1150をオンにすることができ、それにより電源管理ユニット1150は、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、に電源を供給できるようにする。電源管理ユニット1150が中央処理装置1110に電源を供給した場合、中央処理装置1110はコールドスタートフローを実行でき且つ接続モジュール1130を初期化する。例えば、汎用入出力装置1200はタイマー1140の汎用入出力ピン1140_1をハイに引き上げて、それによりウェイクアップ信号をタイマー1140に送信する。 In this exemplary embodiment, timer 1140 is turned off when wireless module 1100 is in sleep mode. When the wake-up signal is received, timer 1140 can be turned on and timer 1140 can then turn on power management unit 1150, which causes power management unit 1150 to communicate with central processing unit 1110 and static random access. Power can be supplied to the memory 1120 and the connection module 1130. When the power management unit 1150 supplies power to the central processing unit 1110, the central processing unit 1110 can execute the cold start flow and initialize the connection module 1130. For example, the general purpose input / output device 1200 pulls the general purpose input / output pin 1140_1 of the timer 1140 high, thereby transmitting a wakeup signal to the timer 1140.
例示的な実施例において、無線モジュール1100がスリープモードの下で作動するとき、タイマー1140はオン状態を維持する。タイマー1140は所定の時間周期に基いて電源管理ユニット1150を周期的にオンにすることができ、且つ前記所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長い。即ち、タイマー1140は、電源管理ユニット1150を周期的にオンにすることができ、それにより電源管理ユニット1150が中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、接続モジュール1130と、に電源を供給できるようにする。電源管理ユニット1150が接続モジュール1130と、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、に電源を供給した場合、無線モジュール1100は通常モードの下で作動でき、且つ電源管理ユニット1150が接続モジュール1130と、中央処理装置1110と、スタティックランダムアクセスメモリ1120と、に電源を供給することを停止した場合、無線モジュール1100は、スリープモードの下で作動できる。例示的な実施例において、所定の時間周期はアクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔の5倍より長いが、本発明はこれに限定されない。 In the exemplary embodiment, timer 1140 remains on when wireless module 1100 operates under sleep mode. The timer 1140 can periodically turn on the power management unit 1150 based on a predetermined time period, and the predetermined time period is longer than the interval between two delivery traffic indication messages from the access point. That is, the timer 1140 can periodically turn on the power management unit 1150 so that the power management unit 1150 supplies power to the central processing unit 1110, the static random access memory 1120, and the connection module 1130. It can be so. When the power management unit 1150 supplies power to the connection module 1130, the central processing unit 1110, and the static random access memory 1120, the wireless module 1100 can operate under the normal mode, and the power management unit 1150 is connected module If the power supply to 1130, central processing unit 1110 and static random access memory 1120 is stopped, wireless module 1100 can operate under sleep mode. In the exemplary embodiment, the predetermined time period is longer than five times the interval between two delivery traffic indication messages from the access point, but the invention is not so limited.
この例示的な実施例において、接続モジュール1130は、変調器／復調器1132と、無線周波(RF)受発信器1134と、アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器1136と、メディアアクセス制御装置1138と、を含むことができる。その他に、接続モジュール1130は接続状態と、認証状態と、を有する。接続状態の下で作動するとき、接続モジュール1130はアクセスポイントとの接続フローを実行でき、且つ認証状態の下で作動するとき、接続モジュール1130は、アクセスポイントとの認証フローを実行できる。接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置1110は、接続モジュール1130が受信した接続メッセージ及び／又は認証メッセージをスタティックランダムアクセスメモリ1120に記憶できる。 In this exemplary embodiment, the connection module 1130 includes a modulator / demodulator 1132, a radio frequency (RF) transceiver 1134, an analog to digital converter / digital to analog converter 1136, and a media access controller. 1138. In addition, the connection module 1130 has a connection state and an authentication state. When operating under a connected state, the connection module 1130 can perform a connection flow with the access point, and when operating under an authenticated state, the connection module 1130 can perform an authentication flow with the access point. After executing the connection flow and / or authentication flow, the central processing unit 1110 can store the connection message and / or authentication message received by the connection module 1130 in the static random access memory 1120.
例示的な実施例において、電源供給装置1300はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に電力を供給する。この実施例において、タイマー1140と、電源管理ユニット1150と、がオフにされたとしても、電源供給装置1300はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に継続的に電力を供給できる。他の例示的な実施例において、無線モジュール1100は電池（未図示）を更に含むことができ、電池はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に電力を供給することに用いられる。この実施例において、タイマー1140と、電源管理ユニット1150と、がオフにされたとしても、電池はタイマー1140と、電源管理ユニット1150と、に継続的に電力を供給できる。 In the exemplary embodiment, the power supply 1300 supplies power to the timer 1140 and the power management unit 1150. In this embodiment, even if the timer 1140 and the power management unit 1150 are turned off, the power supply device 1300 can continuously supply power to the timer 1140 and the power management unit 1150. In another exemplary embodiment, the wireless module 1100 can further include a battery (not shown), which is used to power the timer 1140 and the power management unit 1150. In this embodiment, even if the timer 1140 and the power management unit 1150 are turned off, the battery can continuously supply power to the timer 1140 and the power management unit 1150.
例示的な実施例において、無線モジュール1100は保持メモリ（未図示）を更に含むことができ、保持メモリは非揮発性メモリで、接続モジュール1130の認証メッセージ及び／又は中央処理装置1110が実行するプログラムコードを記憶する。この実施例において、保持メモリ1060は無線モジュール1100がスリープモードであるときオン状態を維持することができる。電源管理ユニット1150が中央処理装置1110に電源を供給した場合、中央処理装置1110はホットスタートフローを実行でき且つ接続モジュールを初期化する。即ち、接続フロー及び／又は認証フローを実行した後に、中央処理装置1110は接続モジュール1130から受信した接続メッセージ及び／又は認証メッセージを保持メモリ1060に記憶する。そのため、無線モジュール1100がスリープモードから通常モードに切り替えるとき、無線モジュール1100はアクセスポイントとの接続フロー及び認証フローを再び実行する必要がない。 In an exemplary embodiment, the wireless module 1100 can further include a retention memory (not shown), the retention memory being a non-volatile memory, an authentication message of the connection module 1130 and / or a program executed by the central processing unit 1110. Remember the code. In this embodiment, the holding memory 1060 can be kept on when the wireless module 1100 is in the sleep mode. When the power management unit 1150 supplies power to the central processing unit 1110, the central processing unit 1110 can execute the hot start flow and initialize the connection module. That is, after executing the connection flow and / or the authentication flow, the central processing unit 1110 stores the connection message and / or the authentication message received from the connection module 1130 in the holding memory 1060. Therefore, when the wireless module 1100 switches from the sleep mode to the normal mode, the wireless module 1100 does not need to execute the connection flow with the access point and the authentication flow again.
これまで最も実用的で、かつ好ましい実施例を用いて本発明を説明したが、理解すべきことは、本発明は開示した実施例に限定されず、最も広い解釈を離脱しない範囲をカバーすることを意図する。 Although the invention has been described with the most practical and preferred embodiments to date, it should be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments and covers the scope that does not depart from the broadest interpretation. Intended.
10 無線ネットワークシステム
100 プラットフォーム
101，840，1140 タイマー
102，832，1132 変調器／復調器
104，834，1134 無線周波(RF)受発信器
106，836，1136 アナログ−デジタル変換器／デジタル−アナログ変換器
108，838，1138 メディアアクセス制御装置
110，810，1110 中央処理装置
112 ランダムアクセスメモリ
114，1400 周辺装置
115，910，1200 汎用入出力装置
116，860 保持メモリ
130 電池
140，830，1130 接続モジュール
200 アクセスポイント
800 通信システム
820，1120 スタティックランダムアクセスメモリ
840_1，1140_1 第１汎用入出力ピン
840_2，1140_2 第2汎用入出力ピン
850，1150 電源管理ユニット
900，1300 電源供給装置
1000 モノのインターネット
1100 無線モジュール
300〜308，600〜608，700〜708 ステップ
TIM トラフィック表示マップ
DTIM 配信トラフィック表示メッセージ
10 Wireless network system
100 platforms
101, 840, 1140 timer
102,832,1132 Modulator / Demodulator
104, 834, 1134 Radio frequency (RF) transmitter / receiver
106,836,1136 Analog-to-digital converter / digital-to-analog converter
108, 838, 1138 Media access control device
110,810,1110 Central processing unit
112 random access memory
114, 1400 peripheral device
115,910,1200 General purpose input / output device
116,860 Retention memory
130 batteries
140,830,1130 connection module
200 access points
800 communication system
820, 1120 Static random access memory
840_1, 1140_1 1st general purpose I / O pin
840_2, 1140_2 Second general-purpose I / O pin
850, 1150 Power management unit
900, 1300 Power supply device
1000 Internet of Things
1100 wireless module
300 to 308, 600 to 608, 700 to 708 steps
TIM traffic display map
DTIM distribution traffic display message
Claims (20)
前記接続モジュールは、接続機能を該通信システムに提供し、且つ該通信システムがスリープモードであるときオフになり、
前記中央処理装置は、該通信システムを制御し、且つ該通信システムが該スリープモードであるときオフになり、
前記電源管理ユニットは、該中央処理装置と、該接続モジュールと、に電源を供給し、且つ該通信システムが該スリープモードであるときオフになり、
前記タイマーは、所定の時間周期に基いて該電源管理ユニットを周期的にオンにし、且つ該所定の時間周期は該アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長く、
ここで、該電源管理ユニットが該接続モジュールと、該中央処理装置と、に電源を供給した場合、該通信システムは通常モードの下で作動し、且つ該電源管理ユニットが該接続モジュールと、該中央処理装置と、に電源を供給することを停止した場合、該通信システムは該スリープモードになることを特徴とする通信システム。 A communication system, applied to a wireless network system including an access point, the communication system includes a connection module, a central processing unit, a power management unit, and a timer,
The connection module provides a connection function to the communication system and is turned off when the communication system is in a sleep mode;
The central processing unit controls the communication system and is turned off when the communication system is in the sleep mode;
The power management unit supplies power to the central processing unit and the connection module, and is turned off when the communication system is in the sleep mode;
The timer periodically turns on the power management unit based on a predetermined time period, and the predetermined time period is longer than an interval between two delivery traffic indication messages from the access point,
Here, when the power management unit supplies power to the connection module and the central processing unit, the communication system operates under a normal mode, and the power management unit is connected to the connection module and the central processing unit. A communication system characterized in that when the supply of power to the central processing unit is stopped, the communication system enters the sleep mode.
前記無線モジュールは、該アクセスポイントに接続しており、
前記汎用入出力装置は、汎用入出力ピンを介して複数のウェイクアップ信号を該無線モジュールに提供しており、
ここで、任意の2つの該ウェイクアップ信号の間の所定の時間周期は、該アクセスポイントからの2つの配信トラフィック表示メッセージの間の間隔より長く、
ここで、該無線モジュールはタイマーと、電源管理ユニットと、を含み、該タイマーが該ウェイクアップ信号を受信したとき、該電源管理ユニットは電源を供給して該無線モジュールをスリープモードから通常モードに切り替えることを特徴とするモノのインターネット。 An Internet of Things to be applied to a wireless network system including an access point, including a wireless module and a general-purpose input / output device,
The wireless module is connected to the access point;
The general-purpose input / output device provides a plurality of wake-up signals to the wireless module via general-purpose input / output pins.
Here, the predetermined time period between any two of the wake-up signals is longer than the interval between two delivery traffic indication messages from the access point,
Here, the wireless module includes a timer and a power management unit. When the timer receives the wakeup signal, the power management unit supplies power to change the wireless module from the sleep mode to the normal mode. The Internet of Things, characterized by switching.
Applications Claiming Priority (2)
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